劉曉祥,聶敏芳
(1.重慶市大足區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站,重慶 402360;2.重慶市潼南區(qū)教育科學(xué)研究所,重慶 402660)
良好生態(tài)環(huán)境是實現(xiàn)中華民族永續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求,是增進民生福祉的優(yōu)先領(lǐng)域,是建設(shè)美麗中國的重要基礎(chǔ)[1]。隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活污染物排放量也逐年增加,優(yōu)美生態(tài)環(huán)境遭到了一定的破壞,水環(huán)境問題尤為突出。一直以來,城市地區(qū)都是環(huán)境保護的主戰(zhàn)場。農(nóng)村地區(qū)分布相對比較松散,不夠集中,農(nóng)村污水處理效果遠不如城市,農(nóng)村污水治理作為農(nóng)村人居環(huán)境整治的短板亟需加強[2]。大足區(qū)地處涪、沱兩江的分水嶺上,區(qū)域地勢西北和東南高,中部及東北部低緩,分低山、丘陵、平壩及河谷4 種地貌類型,呈“六丘三山一分壩”之勢,境內(nèi)水資源極度短缺,人均水資源量僅占重慶市人均水資源量的三分之一,占全國人均水資源量的四分之一。農(nóng)村生活污水是農(nóng)村污染物的主要來源之一,影響整個農(nóng)村的生態(tài)環(huán)境,同時也制約著農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。保護環(huán)境,治理農(nóng)村生活污水,不僅可以改善大足區(qū)農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量,還能在一定程度上改善水嚴重缺乏的現(xiàn)狀。
大足區(qū)位于四川盆地東南部,重慶市西北部,地處川中丘陵與川東平行嶺谷交接地帶,位于北緯29°23′至29°52′,東經(jīng)105°28′至106°2′之間,面積1 436 km2。距重慶中心城區(qū)55 km,距成都155 km,東北接銅梁區(qū),東南鄰永川區(qū),西南界榮昌區(qū),西北連安岳縣,北毗潼南區(qū),是重慶一小時經(jīng)濟圈的重要組成部分。
大足區(qū)下轄27 個鎮(zhèn)街,根據(jù)2020 年區(qū)劃行政網(wǎng)數(shù)據(jù),全區(qū)有203 個行政村,106 個社區(qū)。大足區(qū)農(nóng)村具體分布情況見表1。
表1 大足區(qū)農(nóng)村分布情況Table 1 Rural distribution in Dazu District
通過現(xiàn)場實地調(diào)查發(fā)現(xiàn),大足區(qū)農(nóng)村生活污水的日變化系數(shù)較大,排放量的峰值一般出現(xiàn)在早晨、中午和晚上三個時段,主要是在這些時間段中,居民的家庭活動往往比較集中,用水量也相對較大,污水中的化學(xué)需氧量、氨氮、總磷等峰值也隨之出現(xiàn)。而在其他的時段,尤其是午夜至清晨這段時間,由于用水量的大幅減少,致使污水量很小,甚至出現(xiàn)斷流現(xiàn)象。
由于缺乏從技術(shù)選擇、建設(shè)到運營管理的統(tǒng)一規(guī)劃和指導(dǎo),部分農(nóng)村污水處理設(shè)施存在設(shè)計能力與實際需求不符、選址不合理、配套管網(wǎng)建設(shè)滯后等典型問題。通過現(xiàn)場監(jiān)督檢查,發(fā)現(xiàn)102座處理設(shè)施中有45座存在污水管網(wǎng)堵塞、雨污未分流、選址不合理、設(shè)備停運等問題,具體問題如表2所示。
表2 大足區(qū)農(nóng)村污水處理設(shè)施問題Table 2 Rural sewage treatment facilitie problems of Dazu District
(續(xù)表2)
農(nóng)村生活污水包括生活洗滌污水、廚房和沖廁污水以及養(yǎng)殖畜禽污水等,具有污染面廣、來源多且分散不易收集、成分復(fù)雜等特點。近年來,在小城鎮(zhèn)建設(shè)、新農(nóng)村建設(shè)、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、鄉(xiāng)村振興等政策的支持下,隨著政府資金的大量投入,大足區(qū)農(nóng)村地區(qū)新建了一批污水處理設(shè)施和排水管道,污水收集率逐步提高;雨污合流管道逐年減少,污水治理工作成效漸顯。從表2 可知,大足區(qū)污水收集管網(wǎng)覆蓋率仍然較低,有部分農(nóng)村污水以明渠或暗管收集,污水收集設(shè)施存在污水溢流情況,使得生活污水不能有效得到處理而直接或間接排入水體中,威脅生態(tài)環(huán)境和人體健康。這些都對大足區(qū)農(nóng)村地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展造成不利影響,因此,加強農(nóng)村生活污水處理顯得尤為緊迫和重要。
大足區(qū)污水處理設(shè)施分布如表3所示。從表中可知,大足區(qū)現(xiàn)有的污水處理設(shè)施主要分布在經(jīng)濟較好的龍水等鎮(zhèn)(街),而經(jīng)濟相對較差的鄉(xiāng)鎮(zhèn)如季家、龍石等部署的污水處理設(shè)施較少。隨著城鎮(zhèn)化進程加速,經(jīng)濟條件較好的鄉(xiāng)鎮(zhèn)的污水一般都統(tǒng)一接入了市政管網(wǎng),而經(jīng)濟條件相對較差的地方的污水量和處理設(shè)施不成比例必然會導(dǎo)致生活污水直接或間接排入天然水體污染環(huán)境,影響人類身體健康。
表3 大足區(qū)污水處理設(shè)施分布Table 3 Distribution of sewage treatment facilities in Dazu District
農(nóng)村污水不同于城市污水,農(nóng)村污水和城市污水相比,存在流量分布不均衡、濃度偏低、水量偏小等諸多不同特性。應(yīng)該根據(jù)不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展、地形地貌、氣候存在差別的特點,因地制宜,選擇實用、簡單、便于操作管理的污水處理設(shè)施,避免建設(shè)一批看著高大上,實際上不實用和不便維修管理的設(shè)施[3-4]。目前,我國農(nóng)村污水處理工藝主要有傳統(tǒng)活性污泥法、人工濕地[5]、厭氧+缺氧+好氧(anaerobic-anoxic-oxic,A/A/O)工 藝[6]、膜生物反應(yīng)器(membrane bioreactor,MBR)工藝[7]、一體式-膜生物反應(yīng)器(integrated membrane bioreactor,IMBR)工藝[8]、缺氧區(qū)-厭氧-缺氧-好氧-移動床生物膜反應(yīng)器(oxygen deficit zone-anaerobic-anoxic-oxic+moving bed biofilm reactor,A3/O+MBBR)工藝[9]等。2022 年實地調(diào)查結(jié)果表明,大足區(qū)102 座農(nóng)村污水處理設(shè)施中,20.59%的處理站采用MBR工藝,采用MBR工藝的污水處理站主要分布在運營管理難度較大且人口較少的三驅(qū)、鐵山、季家等鎮(zhèn)街,這些地區(qū)的處理設(shè)施經(jīng)常因為來水不足等因素而停運導(dǎo)致資源浪費。38.24%的處理站采用A3/O+MBBR 工藝,采用A3/O+MBBR 工藝的處理站主要分布在龍水、玉龍、珠溪等鎮(zhèn)街。33.33%的處理站采用IMBR 工藝,采用該工藝的處理站分布在龍崗、棠香、智鳳等街道。3.92%的處理站采用A/A/O 工藝,3.92%的處理站采用人工濕地。
環(huán)境監(jiān)測是環(huán)境管理的基礎(chǔ)性工作,是環(huán)境管理必不可少的技術(shù)手段,它為環(huán)境管理決策提供科學(xué)依據(jù)。由于大足區(qū)村級污水處理設(shè)施較多,根據(jù)平時監(jiān)管情況,于2022 年6 月選取16 個站點作為水質(zhì)監(jiān)督調(diào)查對象對其進行監(jiān)測,水質(zhì)監(jiān)測項目參考《農(nóng)村生活污水集中處理設(shè)施水污染物排放標準》(DB 50/848—2021),選取常規(guī)指標化學(xué)需氧量(chemical oxygen demand,COD)、氨氮(ammonia nitrogen,NH3-N)、總磷(total phosphorus,TP)作為水質(zhì)評價依據(jù)。從表4可知,雍溪鎮(zhèn)玉峽村機場大院子一體化處理站COD 和NH3-N 超標,龍水鎮(zhèn)高坡村1號污水處理站(育才中學(xué))等6個站點TP 超標??梢娹r(nóng)村污水處理設(shè)施并沒有達到預(yù)期效果。
表4 大足區(qū)農(nóng)村污水處理站采樣點水質(zhì)情況Table 4 Water quality at sampling points of rural sewage treatment stations in Dazu District
我國對農(nóng)村地區(qū)生活污水處理的研究開展較晚,農(nóng)村污水治理目前還處于發(fā)展初期并沒有形成科學(xué)全面的運營與管護系統(tǒng)。目前,大足區(qū)雖然有部分農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)建設(shè)了農(nóng)村生活污水處理環(huán)保設(shè)施,但尚未建立系統(tǒng)的管理、運維制度,導(dǎo)致部分污水處理設(shè)施處于停運或廢棄狀態(tài),造成了一定資源的浪費和閑置,弱化了環(huán)保設(shè)施的作用和功效而降低污水凈化功能。從表2現(xiàn)場檢查結(jié)果可知,大足區(qū)由于農(nóng)村集中式污水處理設(shè)施數(shù)量多、分布廣,所處的地方地理條件復(fù)雜,部分污水處理設(shè)施缺乏有效監(jiān)管,存在間歇運營現(xiàn)象甚至停運現(xiàn)象。
農(nóng)村生活污水收集率低是我國大部分地區(qū)普遍存在的問題,解決農(nóng)村地區(qū)生活污水收集問題是治理農(nóng)村水環(huán)境的重要環(huán)節(jié)[10]。隨著農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟條件改善以及國家對農(nóng)村生活污水的整治力度加大,許多地區(qū)已在完善生活污水收集管網(wǎng)。現(xiàn)有的收集處理方式主要可分為三類:農(nóng)戶分散收集處理、村鎮(zhèn)集中收集處理、統(tǒng)收集歸入市政管網(wǎng)[11-13]。在國外,對生活污水分離處理的應(yīng)用模式已較為成熟,將“黑水”和“灰水”分類處理,一定程度上可降低處理難度,還能達到中水回用的目的。大足區(qū)可以借鑒生活污水分類收集處理的模式,“黑水”經(jīng)過收集池收集后可農(nóng)用,“灰水”經(jīng)收集處理后可中水回用或直接排放,以達到減少處理量、降低建設(shè)運行成本的目的。
對于已建成的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施,應(yīng)當(dāng)結(jié)合村莊社會經(jīng)濟發(fā)展情況和當(dāng)?shù)匚鬯幚硪?,由環(huán)境主管部門主導(dǎo),其他相關(guān)部門配合,按照“一站一策”的整治要求,因地制宜、因站施策,實施改造提升。對于管網(wǎng)不配套、破損嚴重的污水處理設(shè)施,應(yīng)根據(jù)實際情況接入鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水管網(wǎng)或盡快實施改建;對于可以修復(fù)的設(shè)施,應(yīng)實施污水管網(wǎng)全面疏通和檢修,及時更換需要維修、更新的設(shè)備;對于需要實施污水處理工藝改造的設(shè)施,應(yīng)根據(jù)新的要求進行升級改造。
不同的污水處理工藝對污染物的去除效果、適用性存在較大差異,且影響因素較多,單一工藝難以保證出水達標,需根據(jù)村莊類型、工藝去除污染物的效率、工藝的適用性等條件,針對各村莊超標污染物類型選定適宜的污水處理工藝,優(yōu)化已有和待建農(nóng)村污水處理技術(shù)裝備,以達到運行效果好、成本低、維護管理方便的效果,實現(xiàn)處理水質(zhì)綜合達標[14-16]。針對部分污水處理設(shè)施常年低負荷運行,污水處理設(shè)施進水水質(zhì)、水量的波動大,設(shè)施經(jīng)常缺水等問題,建議相關(guān)部門給有條件的村莊增加集污池數(shù)量,優(yōu)化工藝參數(shù),增加設(shè)施水力停留時間,確保處理設(shè)施長期穩(wěn)定運行。村級污水處理站以處理生活污水為主,然而部分村莊將養(yǎng)殖污水排入管道,導(dǎo)致村級污水處理站運行調(diào)控難度增加、處理站出水不達標,應(yīng)強化村莊養(yǎng)殖污水單獨處理的管控措施。
一是依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立農(nóng)村污水處理設(shè)施在線管理平臺,對污水處理設(shè)施的生產(chǎn)運營、水質(zhì)監(jiān)測、安全管理、數(shù)據(jù)分析等關(guān)鍵業(yè)務(wù)實施標準化信息管理。二是建立完善的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施運行管理體系,明確責(zé)任主體,加大行政監(jiān)管力度,建立以政府為主、社會其他主體共同參與的市場化運營機制。在污水處理系統(tǒng)運行管理和維護方面,可以借鑒國外已成熟的方式,即承包給專業(yè)的第三方服務(wù)公司,由這些服務(wù)公司對設(shè)備的運行進行日常維護和巡查檢修[17]。具體措施包括每日例行巡查和每季度全面巡查、淤堵清理、每日記錄、及時報告和加強監(jiān)管等。環(huán)境保護主管部門要堅持建管并重,加大對污水處理設(shè)施運行狀況監(jiān)測、出水水質(zhì)監(jiān)測以及對專業(yè)人員和服務(wù)公司進行資質(zhì)認證和監(jiān)管的監(jiān)督檢查頻次。
農(nóng)村生活污水治理是農(nóng)村人居環(huán)境整治的重要基礎(chǔ)性工作,是推進實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的重要舉措,同時也是當(dāng)前農(nóng)村人居環(huán)境整治的一項短板。但農(nóng)村生活污水治理涉及場地建設(shè)、管網(wǎng)建設(shè)、污水處理設(shè)施建設(shè)等,都需要大量的資金投入。要想保證污水治理能夠持久有效,污水處理系統(tǒng)運行的日常維護和定期檢查工作必不可少,更是需要長期穩(wěn)定的資金投入。為了多維度強化資金保障,區(qū)級財政一是應(yīng)加大對農(nóng)村環(huán)境綜合整治的預(yù)算支持;二是采取合理的方式方法向社會融資保證資金的連貫性;三是向上級部門爭取專項資金支持。
(1)政府可結(jié)合美麗鄉(xiāng)村建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施改造提升等工程,改造老舊污水處理設(shè)施,推動支線管網(wǎng)和出戶管的連接建設(shè),實施混錯接、漏接、老舊破損管網(wǎng)更新修復(fù)等措施,加快消除收集管網(wǎng)空白區(qū),提升污水收集效能。
(2)根據(jù)村莊經(jīng)濟情況、地形條件、主要污染物類型、工藝去除污染物的效率、工藝的適用性等條件,因地制宜確定合理的規(guī)模和選擇可行的技術(shù)建設(shè)新的農(nóng)村生活污水處理設(shè)施,提高農(nóng)村生活污水處理率。
(3)政府須拓寬資金來源,采用市場運作,以最大限度地保證資金充足,維持農(nóng)村污水處理設(shè)施的長期有效運行,使已建成的污水處理利用設(shè)施能發(fā)揮作用,達到農(nóng)村水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的目的。